真空泵有哪些类型?
凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵,称为机械真空泵。
机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下:
一、变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
1、往复式真空泵 :利用泵腔内活塞往复运动,将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。
2、旋转式真空泵 : 利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类:
1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙,减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。
2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油,所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体,因此,适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。
4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
二、动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式:
1、分子真空泵 :它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为:
1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。
3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。
按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。
一、气体输送泵包括:1、液环真空泵(水环式真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等
二、气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。
在泵体中装有适量的水作为工作液。叶轮在泵体内偏心安装.当叶轮旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环内界面之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮叶片分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
叶轮每旋转一周,叶片间空间(小腔)吸、排气一次,若干小腔不停地工作,如此往复,泵就连续不断地抽吸或压送气体。由于在工作过程中,做功产生热量,会使工作水环发热,同时一部分水和气体一起被排走,因此,在工作过程中,必须不断地给泵供水,以冷却和补充泵内消耗的水,满足泵的工作要求。
液环式真空泵的应用范围:
一、2BV系列水环式真空泵的应用范围
2BV系列真空泵适于抽除气体和水蒸汽,吸气压力达到33mbar绝压(97%真空度),当真空泵在吸气压力低于80mbar的状态下长期工作时,应联接气蚀保护管以对泵进行保护,如配大气喷射器,吸气压力可达10mbar,喷射器可直接安装在真空泵上,作为压缩机用时,其压力最大至0.26MPa(绝压)。
水环真空泵及压缩机被广泛用于石油化工、制药、食品、制糖工业等领域,由于在工作过程中,气体的压缩过程是等温的,所以在压缩和抽吸易燃易爆气体时,不易发生危险,其应用更加广泛。机泵同轴式直联设计,节省空间,易于安装。采用机械密封作为标准配置,消除了泄露,维护简便。运行平稳,噪音可低至62分贝,统一的耐腐蚀设计,青铜叶轮提高了泵的耐腐蚀性,不锈钢材质则更适用于更为苛刻的应用,独特的柔性排气口设计,不会产生过压缩,确保了2BV在其性能范围内效率最佳。
二、2BE系列水环式真空泵的应用范围
2BE系列水环真空泵及压缩机是我公司在长期科研的基础上,结合国际先进技术,不断实践验证研制开发的高效节能的新型产品.能常用于抽吸不含固体颗粒、不溶于水、无腐蚀性气体,以便在封闭的容器中形成真空和压力。通过结构材料的改变,亦可用抽吸腐蚀性气体,腐蚀性液体。可广泛用于造纸、化工、石化、轻工、制药、食品、冶金、建材、电器、煤矿、造矿、化肥等行业。
2BE系列水环真空泵采用单级单作用的结构形成式,具有结构简单、维修方便、高效节能、运行可靠等优点,对关键部件泵轴、叶轮、分配板等优化了设计。无论是球铁叶轮还是冲压形成的焊接叶轮均经过良好的热处理,并在过盈热装前后,分别进行平衡及动平衡校验,运转更加平稳、抗冲击性更加优良,适用为排水量大,载荷冲击波动等恶劣工况。
2BE系列水环真空泵、自带气水分离器;设有多位置进排气口,泵盖上增设了排气阀检修盖窗,装配和维修更加方便。
水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×10Pa表压力。水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵应用日益增多。
真空泵按工作原理分气体输送泵变容真空泵往复式旋片式油封式旋片式滑阀式定片式余摆线式多室旋片式干式螺杆液环式罗茨真空泵动量传输泵分子真空泵牵引分子泵涡轮分子泵复合分子泵喷射真空泵液体喷射真空泵气体喷射真空泵蒸汽喷射真空泵扩散泵自净化扩散泵分馏式扩散泵扩散喷射泵离子输运泵气体捕集泵吸附泵吸气剂泵吸气剂离子泵蒸发离子泵溅射离子泵低温泵按真空度分粗真空度高真空度滑阀式真空泵旋片式真空泵罗茨真空泵超高真空度气体传输泵
气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵,这种泵基本上有两种类型:
变容真空泵
利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵,气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋片式两种:
(1) 往复式真空泵:是利用泵腔内活塞做往复式运动,将气体吸入、压缩并排出。因此,又称为活塞式真空泵。
(2) 旋片式真空泵:是利用泵腔内活塞做旋转运动,将气体吸入、压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种形式:
① 油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部件之间的间隙,减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置,故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种形式。
a旋片式真空泵:转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近,在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片,当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触,此旋片随转子一起旋转,可将泵腔分成几个可变容积。
b.滑阀式真空泵:在偏心转子外部装有一个滑阀,转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动,滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动,而泵腔分成两个可变容积。
c.定片式真空泵:在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子,泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片,当转子旋转时,滑片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积。
d.余摆线式真空泵:在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子,它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。
e.多室旋片式真空泵:在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。
②干式螺杆真空泵:它是一种不用油类(或液体)密封的变容真空泵。
③液环式真空泵:带有多叶片的转子偏心装在泵壳内,当它旋转时,把液体(通常为水或油)抛向泵壳内形成泵壳同心的环液,环液同转子叶片形成了容积周期性变化的几个小容积,故亦称旋转变容真空泵。
④罗茨真空泵:泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子,转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋转变容真空泵。机械增压泵即为这种形式的真空泵。
动量传输泵:这种泵是依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。具体可分为下述几种类型。
(1) 分子真空泵:它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子,使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式:
① 牵引分子泵:气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得力量,被送到出口,因此,是一种动量传输泵。
②涡轮分子泵:泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子,它在定子圆盘(或定片)间旋转。转子圆周的线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。
③ 复合分子泵:它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联起来的一种复合式分子真空泵。
(2) 喷射真空泵:它是利用文丘里(VENTURI)效应的压力降生产的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵,适于在粘滞留和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种:
① 液体喷射真空泵:以液体(通常为水)为工作介质的喷射真空泵。
② 气体喷射真空泵:以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。
③ 蒸汽喷射真空泵:以蒸汽(水、油或汞蒸汽)作为工作介质的饿喷射真空泵
(3) 扩散泵:以低压高速蒸汽流(油或汞等蒸汽)作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中,被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的,这种泵适于在分子流状态下工作。可分为:
① 自净化扩散泵:泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵
② 分馏式扩散泵:这种泵具有分馏装置,使蒸汽压强较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴,而蒸汽压强较高的工作液蒸汽进入低真空工作的喷嘴,它是一种多级油扩散泵。
(4) 扩散喷射泵:它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种形式。
(5) 离子传输泵:它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下,输送到出口的一种动量传输泵。
气体捕集泵
这种泵是一种是气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵,有以下几种型式。
吸附泵:它主要依靠具有大表面的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵
吸气剂泵:它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种形式。
吸气剂离子泵:它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上,以达到抽气的目的。它有如下几种型式。
(1)蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。
(2)溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上,以实现抽气目的的一种真空泵。
低温泵:利用低温表面捕集气体的真空泵
按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。
粗真空系
主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单,使用方便、工作可靠、维护方便的特点。
主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀,不溶于水,含有少量固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。
是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工、食品、建材等部门,特别是在真空结晶、干燥、过滤、蒸发等工艺过程中更为适宜。
无油(耐腐蚀)立式往复真空泵是卧式真空泵的更新换代产品,是获得粗真空的主要设备。由于采用全密封装置,实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离;加上活塞环使用了自润滑材料,便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放,所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。
高真空系
滑阀式真空泵
(Rotary Piston Vacuum Pump)
广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中。
滑阀真空泵可单独使用,也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时,需附加装置。优点:相比旋片式真空泵耐用性要高好几倍且抽气速率大,价格相对高一点。
用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用,也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理,真空干燥等工艺过程中。
旋片式真空泵
( Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
具有结构紧凑,体积小,重量轻,噪音低,振动小等优点。所以,它适用于作扩散泵的前级泵,而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如:质谱仪器,冰箱流水线,真空冷冻干燥机等。
罗茨真空泵
( Roots Vacuum Pump )
是一种旋转式变容真空泵,须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内,有较大的抽速,对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感。广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵,需要用前级泵辅助。如:水环式真空泵,滑阀真空泵,立式无油真空泵,分子真空泵等。国内最大罗茨真空泵保持纪录为20000L/S。
上海知信循环水式真空泵7大特点
1、节水效果明显。由于采用水循环作业,加入水箱内的水可循环使用,克服了那种用直接冲放自来水方法获取真空时大量浪费水的现象。经实测,以一个工作日连续作业计算,在达到同样真空度的条件下,使用本产品可节水10吨以上,而且,一次加水,可长期使用,这在水源缺乏或水压不足的实验室尤其适用。
2、多功能综合作用。上海知信循环水式真空泵除可以提供真空条件外,还可同时进行外循环作业,为反应装置提供循环冷却水。循环水式真空泵与自来水源连接,通过适量补充注水源,可以在较长时间连续作业情况下,保持真空循环水温度和水质不变,既可确保真空度下降,又能实现循环冷却水的供应。
3、造型新颖,使用方便。上海知信循环水式真空泵泵头直接浸入水中,整机高度较低、体积小、重量轻、移动方便、可置于工作台上,便于操作观察,水箱上盖为活式安装,可以打开,便于加水和检修。
4、上海知信循环水式真空泵安装了两个抽气嘴,可单独或同时抽气作业。每个抽气嘴各装一个真空表,可以方便地观察真空度,抽气管路上装有止回阀,可防止抽真空作业意外停机时,循环水回流到被抽真空的设备中去。
5、耐腐蚀、无污染。循环水式真空泵水泵部件采用不锈钢,不受酸碱等腐蚀物的影响;同时不产生任何污染实验室的油污、杂质等。
6、上海知信循环水式真空泵工作稳定可靠,噪音低。
7、上海知信循环水式真空泵的Ⅲ真空泵,主要部件全部采用不锈钢材质,水箱采用新研制的一种透明水箱,可满足有机溶煤(丙酮、乙醚、氯仿)的溶解和腐蚀的损害。
上海知信循环水真空泵
水循环式真空泵是在循环水多用真空泵的基础上,根据实验室面积较小这一特点,参照国外同类泵,缩小体积改进而成,适用于配套旋转蒸发器,具有体积小、重量轻、外形美观等特点,多表、多头抽气,并设有加冰孔、射流装置。
本机采用多抽头,可单独或并联使用装有两个真空表;主机采用不锈钢和防腐材质机芯,箱体为特种防腐工程塑料;装有特别的流体消声器,减少水中的气体与液体的摩擦噪音,使真空度更高、更稳;耐腐蚀、无污染、噪音低、移动方便,还可根据用户需要加装真空调节阀;储水箱采用新研制的特种塑料材质,对含有有机化学物质的作业,有耐腐蚀作用。
水循环式真空泵使用注意事项:
1.在运行过程中,轴承温度不能超过环境温度35C,高温度不得超过80C。
2.要停止使用时,先关闭闸阀、压力表,然后停止电机。
3.工作个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。
4.定期检查轴套的磨损情况,磨损较大后应及时更换。
5.在寒冬季节使用时,停车后,需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。
6.水循环式真空泵长期停用,需将泵全部拆开,擦干水分,将转动部位及结合处涂以油脂装好,妥善保管。
7.定期检查水循环式真空泵管路及结合处有无松动现象。用手转动真空泵,试看真空泵是否灵活。
8.开动电机,当真空泵正常运转后,打开出口压力表和进口真空泵,视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷情况。
液环真空泵是靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。它的工作室由旋转液环和叶轮构成,其结构和工作原理与液环压缩机相似。工作时吸气口接被抽真空容器。
若泵腔内如充的是水,则称为水环真空泵。水环真空泵结构简单,制造容易,工作可靠,使用方便,耐久性强,可抽除腐蚀性、含尘气体和气水混合物。被抽气体温度以0~40℃为宜。循环水不应含有杂质。水环真空泵的抽气速率范围为0.25~500米(/小时;极限压力:单极泵为8×10(~2×10(帕,双级泵为2×10(~1×10(帕。水环真空泵主要用于真空蒸馏、真空干燥和水泵引水等方面。
液环压缩机的原理,叶轮偏心地配置在气缸内,并在气缸内引进一定量的水或其他液体。叶轮(转子)旋转且达到一定转速时,由于离心力的作用,液体被甩出,形成一个贴在气缸内表面的液环。叶轮表面与液环之间形成一个月牙腔,它是若干容积不等的小室(基元容积)。每个小室的容积随叶轮的转动周期性地扩大和缩小。在气缸两侧的端盖上相应地开设有吸、排气口。这样,叶轮旋转一周,就能在每一基元容积内实现吸气、压缩、排气和可能存在的膨胀过程。气体排出会带出一部分液体,所以必须在吸气口补充一定量的新液体。
水环式真空泵是液环式真空泵中最常见的一种。液环式真空泵是带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把液体抛向泵壳并形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的旋转变容真空泵。当工作液体为水时,称水环泵。
水环泵主要用于粗真空、抽气量大的工艺过程中。在化工、石油、轻工、医药及食品工业中得到了广泛地应用,如真空过滤、真空送料、真空浓缩、真空脱气等。
单级水环泵的极限压力可达8~2×103Pa,双级水环泵的极限压力可达1×102Pa,排气量为0.25~500m3/h。
水环式真空泵的工作原理
水环泵工作轮2在泵体1中旋转时形成了水环3和工作室5。水环与工作轮构成了月牙形空间。右边半个月牙形的容积由小变大,形成吸气室。左边的半个月牙形的容积由大变小,构成了压缩过程(相当于排气室)。被抽气体由进气管8和进气口4进入吸气室。转子进一步转动,使气体受压缩,经过排气口6和排气管7排出。排出的气体和水滴由排气管道7进入水箱10,此时气体由水中分离出来,气体经管管道9排到大气中,水由水箱进入泵中,或经过管道11排到排水设备中。
图 水环泵的工作原理图
水环泵的压缩比由泵的吸气口终了位置和排气口开始位置所决定。因为吸气口终止位置决定着吸气腔吸入气体的体积;而排气口开始的位置决定着排气时压缩了的气体的体积。对已经确定了结构尺寸的水环泵,可以求出其压缩比。
其真空度一般
油式真空泵主要是用油密封工作腔来完成真空作业
其真空度高
干式真空泵主要是用两个密合转子旋转压缩来完成真空作业
其真空度较高
因为真空泵是抽气体的所以比较的时候是在同一抽速下比较容易理解
具体设计的使用环境
工作要求
所选择的泵种类也不相同
很多工艺只
有一种泵适合,所以要有业内人士帮你选择比较好。
真空泵的作用是抽真空,抽出工艺系统中的气体而满足使用要求
真空蒸发、真空浓缩、真空回潮、真空浸渍、真空干燥及真空冶炼等